Пневматическая противоблокировочная тормозная система транспортного средства

 

ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ПРОТИВОБЛОКИРОВОЧНАЯ ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА ТРАНСПОРТ ноге СРЕДСТВА,содержащая ресивер,тор- .мозной кран,электропневматический клапан , электронно-решающий блок, обратный клапан, перепускной клапан с управлением от первого пневмоцилиндра , имеющего штоковую и бесштоковую полости, питающий клапан с управлением от второго пневмоццлиндра,имеющего штоковую и бесштоковую полости , тормозные камеры и соединитель-, ные трубопроводы, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности и экономичности системы, она снабжена дифференцирующим , фиксирующим и запорным клапанами , дополнительными пневмоцилиндрами управления указанными клапанами , соответственно первым - для дифференцирующего , вторым - для фиксирующего , третьим - для запорного клапанов , и регулируемом дросселем, причем первый дополнительный пневмоцилиндр выполнен со штоковой и бесштоковой полостями, в последней из которых размещена ступень меньшего диаметра дифференцирующего поршня, второй дополнительный пневмоцилиндр разделен перегородкой на две секции , в которых установлены связанные между собой штоком подвижные элементы , разделяющие полость пневмоцилиндра на бесштоковую и одну крайнюю и две средние штоковые полости, а третий дополнительный.пневмоцилиндр разделен на штоковую и бесштоковую полости, бесштоковая полость первого дополнительного пневмоцилиндра сообщена с выходом питают щего клапана, бесштоковой полостью тормозных камер и входом перепускного клапана, штоковая полость указанного пневмоцилиндра соединена со штоковой полостью тормозных камер, сообщенных через регулируемый дроссель с выходом перепускного клапана , вход дифференцирующего клапана подключен через обратный клапан к 4 САЭ О электропневматическому клапану и непосредственно к бесштоковой полости второго основного пневмоцилиндра, а выходы - к запорному клапану, к выходу фиксирующего клапана и средней :л :л штоковой полости второго дополнительного пневмоцилиндра, к выходу злектропневматического клапана подключены бесштоковые полости второгои третьего дополнительных пневмоцилиндров .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(5I) В 60 Т 8/02 1, 1 ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3345272/27-11 (22) 08.10.81 (46) 23.09.83. Бюл. Р 35 (72) EsB. Поздеев, П.P. Бартош и Н,Ф. Метлюк (71) Белорусский ордена Трудового

Красного;Знамени политехнический институт (53) 629.113-59(088.8) (56) 1.Патент CUIA )) 3515440, кл. В 60 Т 8/08, 1970.

2. Патент США Р 3677610, кл. В 60 T 8/08, 1972, 3. Патент Великобритании 91344697, .кл. В 60 Т 8/08, 1974. (54)(57) ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ IIPOTHBOEJIOKI1РОВОЧНАЯ ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА ТРАНСГОРТ—

НОГО СРЕДСТВА, содержащая ресивер, тор- . ,мозной кран,электропневматический клапан, электронно-решающий блок, обратный клапан, перепускной клапан с управлением от первого пневмоцилиндра, имеющего штоковую и бесштоковую полости, питающий клапан с управле. нием от второго пневмоцилиндра,имеющего штоковую и бесштоковую полости, тормозные камеры и соединитель-, .ные трубопроводы, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности и экономичности системы, она снабжена дийференцирующим, фиксирующим и запорным клапанами, дополнительными пневмоцилиндрами управления указанными клапанами, соответственно первым — для дифференцирующего, вторым — для фиксирующего, третьим — для запорного клапанов, и регулируемым дросселем, причем первый дополнительный пневмоцилиндр выполнен со штоковой и бесштоковой полостями, в последней из которых размещена ступень меньшего диаметра дифференцирующего поршня, второй дополнительный пневмоцилиндр разделен перегородкой на две секции, в которых установлены связанные между собой штоком подвижные элементы, разделяющие полость пневмоцилиндра на бесштоковую и одну крайнюю и две средние штоковые полости, а третий дополнительный.пневмоцилиндр разделен на штоковую .и бесштоковую полости бесштоковая поI

С лость первого дополнительного пнев- щ моцилиндра сообщена с выходом питающего клапана, бесштоковой полостью тормозных камер и входом перепускного клапана, штоковая полость указанного пневмоцилиндра соединена со штоковой полостью тормозных камер, сообщенных через регулируемый дроссель с выходом перепускного клапана, вход дифференцирующего клапана подключен через обратный клапан к электропневматическому клапану и непосредственно к бесштоковой полости второго основного пневмоцилиндра, а выходы — к запорному клапану, к выходу фиксирующего клапана и средней штоковой полости второго дополнительного пневмоцилиндра, к выходу электропневматического клапана подключены бесштоковые полости второго. и третьего дополнительных пневмоцилиндров, 1043055

Изобретение относится к автомоби лестроению, в частности к пневматическим тормозным системам колесных транспортных средств„

Известна противоблокировочная тормозная система транспортного средст 5 ва, содержащая подпедальный тормозной цилиндр, вакуумный усилитель, исполнительные (колесные) тормозные цилиндры, датчики и электронно-решающий блок. Двухфазовое функционирование 10 системы со снижением темпа нарастания давления в колесных цилиндрах в фазе торможения формируется клапаном.модулятором, созданным на баз е вакуумного усилителя, т.е. торможение осу- 15 ществляется за счет перепуска атмосферного воздуха из штоковой полости в вакуумную. Причем при определенном положении диафрагменного узла процесс перепуска воздуха дросселируется„что позволяет. снизить темп нарастания давления (торможения) (1 .

Недостатки такой системы — возможность применения лишь на автомобилях, оснащенных вакуумными усилителями, низкая эффективность торможения при установке на автомобилях большой и особо большой грузоподъемности, необхоцимость размещения их только возле двигателя, что снижает динамические характеристики тормозной системы, нестабильная работа в различных условиях эксплуатации.

Известна также пневматическая противоблокировочная тормозная система транспортного средства, содер- 35 жащая ресивер,. тормозной кран,электропневмоклапан„.тормозную камеру и электронный блок управления (2j .

Недостаток такой :.псте лы — нерациональный ал.†.:ор.:.".-.. =. фукнциони- :Q ровани †. вызываю,. большой расход сжатого воздух". †:нижение эффективности тормож ;и . уменьшение поперечной устойчи -::. транспортного средства при —.: - .о,: пи:;.. 45

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является пневматическая противоблокировочная тормозная система, содержащая ресивер, тормозной кран, электропневматический клапан, электронно-решающий блок, обратный клапан, перепускной клапан с управлением от первого пневмоцилиндра, имеющего штоковую и бесштоковую полости, питающий клапан с управлением от второго пневмо- цилиндра, имеющего штоковую и бесштоковую полости, тормозные камеры и соединительные трубопроводы.Система позволяет частично снизить ðàñход сжатого воздуха, так как при 60 работе ее в фазе оттормаживания сжатый воздух перетекает из бесштоковой полости тормозной камеры в штоковую, причем эти полости не сообщаются с атмосферой (3) . 65

Однако такая система не может обеспечить рациональный алгоритм управления тормозным давлением (давлением в тормозных камерах транспортного средства) в фазе торможения. Нерацйональность алгоритма управления выражается в том, что в фазе торможения происходит перерегулирование давления (значительное превышение величины тормозного давления по отношению к его оптимальной величине), Это неоправданное увеличение ("заброс") давления (силы на штоке тормозной камеры) вызывает повышение тормозного момента до такой величины, при которой колеса транспортного средства блокируются, в результате чего нарушается устой .-.:-в .сть движения транспортного средства при торможении, снижается эффективность торможения, Алгоритм управления этой системы также отрицательно сказывается на рабочей частоте (астоте смены фаэ торможения и оттер. :=:".;ивания), Рабочая частота ее, как правило, велика. Она плохо поддается регулированию и вызывает повышенный расход электроэнергии из-за частого включения электромагнита.

Целью изобретения является повышение эффективности и экономичности тормозной системы.

Указанная цель достигается тем, что пневматическая противоблокировочная тормозная система транспортного средства, содержащая ресивер,тормозной кран, электропнев... атический клапан „ электронно-решающий блок, обратный клапан, перепускнс 1 клапан †: упр.-"..в: лением от первого пневмоцилиндра, имеющего щтокову::с .:; бе:.шт:.:....вую г.:.:." лости, питающий клапан c: управле:нием от второго пневмaц-.".лндр=. имеющего штоковую и::- =:=:-::то. .ву. ":;.. с ти, тормозные KBI«:.,",-::-:: соад::". :::«òç.—..-=ные трубопроводы . с .-"аб..э:.-.::а †::: :, ":фе:;.эацирующим, фиксируют:.: i. за..=.:.;:...; ..ла— панами, дополнительными пне=oлкли -::драми управления указанными кл: †:анами, соответственно первым .- для дифференцирующего, вторым — для фиксирующего, третьим - для запорного клапанов, и регулируемым дросселем,причем первый дополнительный пневм;,:-:— линдр выполнен со штоковой и бесштчковой полостями, в последней из которых размещена ступень меньшего диаметра дифференцирующего поршня, второй дополнительный пневмоцилиндр разделен перегородко, которых установлены связанные ме:,".ду собой штоком подвижные элементы,разделяющие полость пневмоцилиндра на бесштоковую и одну крайнюю и две средние штоковые полости, а третий дополнительный пневмоцилиндр разделен на штоковую и бесштоковую полос1043055 ти, бесштоковая полость первого дополнительнага пненмоцилиндра сообщена с выходом питающего клапана, бесштоковой полостью тормозных камер и входом перепускнаго клапана, штоковая полость указанного пненмоцилиндра соединена со штаконай полостью тормозных камер, с;, !; — н:;ых через регулируемый дроссель с выходом перепускного клапана, вход дифференцирующего клапана подключен через об- f0 ратный клапан к электропневматическому клапану и непосредственно к бесштоковой полости второго основного пневмоцилиндра, а выходы - к запорному клапану! к выхацу фиксирующего кла 5 пана:-: сред:::.=. ш-.. а. .Оной:-.Ол о рого дополни.ель "го пненмоцнли,-. дра-, к выходу электропчевматического клапана подключены бесштоковые полости второго и тр=-тьега дапаг..:,ительных

П НЕВМОЦИЛИНДРОВ.

На фиг. 1 изображена схема пневматической ггоотивоблокироночнай тормозной системы транспортного средства; на фиг„ 2 — принцип регулирова ния силы на штоке (давления) в тормаэной камере предлагаемой противоблокировочной тормозной системы; на фиг. 3 — то же, известной системы, Противоблокировочная тормозная система транспортного средства

30 (фиг. 1) содержит ресинер 1, тормозной кран 2, электронно-решающий блок 3, электропневматический 4 и обратный 5 клапаны, перепускной б, фиксирующий 7, питающий 8, запор- 35 ный 9 и дифференцирующий 10 клапаны, содержащие. следящие элементы„ выполненные в ниде,циафрзгм и поршней, размещенных н пненмоцилиндрах (первый и втОрОй Осыазнь:"= пненмОци- Щ0 линдры связаны с перепускным и питающим клапанами„ а г!ерный. и эрой и третий дополнительные гн;:::....;. "::...индры — соответственно с диффер -::цирующим, фиксирующим i за! -,.- :ым -..:-=панами, тОрМОЗныЕ !.а!!ЕРы 1 i. н регулируемый дроссель 12. Пненмоцилиндр перепускного клапана 6 содержит диафрагму 13. Две диафрагмы 14 и 15 размещены в пневмоцилиндре с перегородкой и образуют следящий механизм фиксирующего клапана 7. Следящие элементы питающего 8 и запорного

9 клапанов также выполнены в виде диафрагм 16 и 17 и размещены в пневмоцилиндрах этих клапанов. Поршни

18 и 19, соответственно меньшего и большего диаметров, размещены в ступенчато.;,. ль,=â:- моцилиндре и бразуют следящий механизм дифференцирующего клапана 10. 60

Диафрагмы 13 — 17 и поршни 18 и

19 соединены с клапанами 6 — 10 через штоки 20 -- 26. Бесштоковые полости 27 — 29 пневмоцилиндров клапанов 6 — 9 сс:;.бщаются с выходом элект- 65 ропненматическаго клапана 4 через трубопроводы 30 — 32. Средняя штаконая полость 33 и выход фиксирующего клапана 7 сообщаются между собой через трубопровод 34. Бесштоканая ! полость 35 пненмоцилиндра питаюшего клапана 8 связана с электрапненматическим клапаном .4 через трубопровод

36 и Обратный клапан 5, а также через трубопроводы 36 и 37. Дифференцирующий клапан 10 и трубопровод 38 сообщаются с запорным клапаном 9. Бесштоконая полость 39 цилиндра дифференцирующего клапана 10 соединена с бесштокавыми полостями 40 тормозных камер 11 через трубопроводы 41 и 42, :-ричем полости 40 подключены к входу перепускного клапана б, Бесштоконая полость 39 через трубопровод 41, клаГ ан 8, трубопроводы 43 — 45 связана ,с тормозным краном 2. Штоковая полость

46 тормозной камеры 11 соединена со штоконай полостью 47 дифференцирующего клапана 10 через трубопровод 48 и с выходом перепускного клапана б через регулируемый дроссель 12. Направление усилия Р, возникающего на штоке

49 тормозных камер 11, обозначено стрелкой. Ресивер 1 соединен с тормозным краном 2 через трубопровод 50.

Клапаны 7 и 10 соединены между собой через трубопровод 51.

Тормозная система работает следующим образам.

В исходном положении.(фиг, 1), когда сигналы управления отсутствуют, электропневматический клапан 4 выключен. Диафрагмы 13 - 17, поршни

18 и 19 и связанные с ними штоки 2026 находятся н крайних верхних положениях. B этом случае полости 27 — 29 через трубапр;- .О. †:,i 30 — 32, электрапневматический клапан 4 сообщаются . с атмосферой, ПО.--;-"..:iü 33 через провод 34„. клагган " .а также полость

35 через трубспранс -.ы 36 Yi 37,клаг..- :-: рубопронац 38 и клапан 9 со нч:

-. Я.* 1ся с тамасфера!i - Кроме тога;, ца лость 39 и бесштоканая полость 40 тормозной камеры 11 соответственно через трубопроводы 41 и 42, а также через клапан 8, трубопроводы 43 — 45, тормбзной кран 2 сообщаются с атмосферой. Полости 46 и 47 через трубопровод 48, регулируемый дроссель 12 и клапан б также соединяются с атмосферой. Таким образам, клапаны 6 — 10 выключены, а тормозная камера 11 находится в расторможенном состоянии (усилие на штоке 49 отсутствует ).

При обычном торможении (при нажатии водителем на тормозную педаль) сжатый воздух из ресинера 1 через трубопровод 50, тормозной кран 2, трубопроводы 45 — 43, клапан 8, трубопровод 42 поступает в бесштоковую полость 40 тормозной камеры 11, и происходит процесс торможения,гра1043055

50 фически показанный на фиг.2 линией о-ш, Одновременно сжатый воздух через трубопровод 41 заполняет полость

39, н результате чего поршни пневмоцилиндра клапана 10 первмещаются нниэ. Клапан 10 включается и соединяет трубопрноды 37 и 51, а также перв" крывает трубопрвод 38, сообщающий% ся через клапан 9 с атмосферой.

При торможении н условиях, которые могут вызвать юз (блокиронку) затормажинаемых колес транспортного средства, противоблокировочная система должна снизить усилие Р на штоке 49 тормозной камеры 11 (процесс показан линией ш-п на фиг. 2). Для этого от 15 электронно-решающего блока 3 (фиг.1) поступает на электромагнит электро-:: пневматического клапана 4 сигнал управления U (фиг.2), B этом случае клапан 4 включается н работу и подает 20 сжатый воздух через трубопровод 30 в полость 27 пневмоцилиндра перепускного клапана б. Одновременно сжатый воздух через трубопроводы 31 и 32 поступает в полость 28 пненмоцилиндра . 25 фиксирующего клапана 7 и полость 29 пневмоцилиндра запорного клапана 9.

Кроме того, сжатый воздух через обратный клапан 5 и трубопровод 36 поступает н полость 35 пневмоцилинд- З0 ра питающего клапана В.Таким образом диафрагмы и связанные с ними штоки клапанов .б — 9 перемещаются вниз, в результате чего фиксирующий клапан

7 "запоминает" начало циклического торможения.

Сжатый воздух через обратный клапан 5, трубопровод 37, включенный клапан 10 трубопрон-. --: = . и 37 пос- тупает в полость 3.-: .. джапан 7 оста- 40 ется но включенном положении до конца процесса торможз .я и постоянно сообщает между соб ..: .;.рубопроводы

44 и 51. Клапан В и: †.. екрывает подачу сжатого воздуха .-. :-рубопронода 4

43,в трубопровод 42, а клапан 9 сообщение трубопровода 38 с атмосферой. В этом случае клапан 6 перепускает сжатый воздух из бесштоковой полости. 40 тормозной камеры 11 в штоконую полость 46 через клапан 6, и регулируемый дроссель 12. Давление в полости 40 умвньшается, а в полости 46 — увеличивается. Следовательно, усилие Р на штоке 48 уменьшается (фиг.2, линия ш-a). Интенсивность 55 перепуска сжатого воздуха задается регулируемым дросселем 12 ° Так как полость 46 тормозной камеры 11 сообщается через трубопровод 48 с полостью 47 пненмоцилиндра дифференци- 60 рующего клапана 10, то давление в полости 47 растет ° В полости 39 клапана 10, соединенной через трубопроводы 41 и 42 с полостью 40 тормозной камеры 11, давление падает. Иэ- 65 за изменений давлений в полостях 39 и 47, а также ввиду того, что диаметр поршня 19 большЕ диаметра поршня 18, наступает момент, когда поршни 18 и 19 и штоки 25 и 26 перемещаются вверх. Однако давление в полости 35 клапана 8 не падает, так как запорный клапан 9 перекрывает сообщение трубопровода 38 с атмосферой.

Происходит наряду с растормаживанивм процесс подготовки аппаратов к повторному затормаживанию.

Повторное затормаживание осуществляется после снятия сигнала управления U с электромагнита электропневматического клапана 4 (фиг.2, линии

n-f u f-d). В этом случае полости 2729 пневмоцилиндров клапанов б, 7 и 9 сообщаются через трубопроводы 30-32 и клапан 4 с атмосферой. Диафрагмы и клапаны цилиндров клапанов 6 и 9 возвращаются в исходное положение (фиг.1), а клапан 7 остается включенным, так как сжатый воздух до конца процесса торможения подается через трубопровод 44, клапан 7 и трубопровод 34 в полость 33. Так как запорный клапан 9 возвращается в исходнов положение, полость 35 пневмоцилиндра питающего клапана 8 опорожняется через трубопроводы Зб и 37, клапан 10, трубопровод 38 и клапан 9 в атмосферу, в результате чего клапан 8 возвращается в исходное положение (фиг.1} и сжатый воздух снова подается иэ трубопровода 43 через питающий клапан 8, трубопроводы 42 и 41 соответственно в бесштоковую полость 40 торомозной камеры 11 и в полость 39 пневмоцилиндра дифференцирующего клапана 10. Усилие Р на штоке 49 увеличивается (фиг.2, линия

n-f), так как наряду с ростом давления н полости 40 сжатый воздух из полости 46 через дроссель 12 и клапан б выпускается в атмосферу.

Одновременно растет давление н полости 39, соединенной через трубопроводы

41 и 42 с полостью 40, и падает в полости 47, сообщающейся в этом случае через трубопронод 48, регулируемый дроссель 12 и клапан 6 с атмосферой, Следовательно, наступает момент, обозначенный точкой f на фиг.2, когда поршни 18 и 19 и штоки 25 и 26 перемещаются вниз и трубопроводы 37 и 51 сообщаются между собой с помощью клапана 10, поэтому сжатый воздух иэ трубопровода 51 через клапан 10, трубопроводы 37 и Зб посту-, пает в полость 35 клапана 8. Диафрагма 16 и шток 23 передвигаются вниз., и клапан 8 перекрывает подачу сжатого воздуха из трубопровода 43 через трубопроводы 42 и 41 в полости

40 и 39. Давление в полости 40 тормозной камеры 11 остается практичес1043055

Фий ки постоянным (оно незначительно уменьшается только за счет прогиба диафрагмы, связанной с движущимся вправо штоком 49),а давление в полости 46 и в полости 47 дифференцирующего клапана 10 уменьшается, 5 так как сжатый воздух из этих полостей продолжает вытекать через дроссель 12 и клапан 6 в атмосферу.

Незначительное уменьшение давления в полости 40 и более интенсив- 10 ное давление в полости 46 (темп падения давления можно задавать регулируемым дросселем 12 ) вызывают незначительное повышение силы .Р на штоке

49. Сила P,âîçðàñòàåò плавно и ис- 35 ключает нежелательный "заброс" давления (силы) в фазе торможения. Зона

"заброса" давления (силы). для системы показана на фиг.3 заштрихованными площадками. Процесс плавного 2р нарастания силы на штоке 49 тормозной камеры показан графически линией

f d на фиг.2 и обеспечивается про тивоблокировочной .тормозной системой (фиг. 1). Плавное нарастание 2д давления (силы) осуществляется в зо не оптимальной величины давления (силы на штоке). Оптимальная величина силы на штоке условно показана на фиг.2 линией Р,Иэ фиг.2 и 3 видно, что электромагнит реже включается в тормозной системе, изображенной на фиг.2.

Дальнейшая смена фазы оттормаживания на фазу затормаживания (и на оборот) аналогична рассмотренной выше.

Полное выключение противоблокировочной тормозной системы осуществляется водителем путем снятия усилия на тормозной педали, в результате чего прекращается подача сжатого воздуха из ресивера 1 в тормозной кран 2.

Последний сообщает соединенные с -ним трубопроводы и полости цилиндров с атмосферой, Клапаны возвращаются в исходное положение,(фиг. 1).

Описанная противоблокировочная тор-. тормозная система отличается от известных более высокой эффективностью и экономичностью работы.

Составитель С. Макаров

Редактор И, Николайчук ТехредМ,Гергель Корректор A.Зимокосов ь

Заказ 7242/22 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4